SU1357454A1 - Cast iron - Google Patents

Cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1357454A1
SU1357454A1 SU864052071A SU4052071A SU1357454A1 SU 1357454 A1 SU1357454 A1 SU 1357454A1 SU 864052071 A SU864052071 A SU 864052071A SU 4052071 A SU4052071 A SU 4052071A SU 1357454 A1 SU1357454 A1 SU 1357454A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cast iron
tightness
castings
iron
aluminum
Prior art date
Application number
SU864052071A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Карпенко
Станислав Михайлович Перекрестов
Евгений Игнатьевич Марукович
Алексей Петрович Мельников
Анатолий Константинович Карпов
Original Assignee
Производственное Объединение "Гомсельмаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Производственное Объединение "Гомсельмаш" filed Critical Производственное Объединение "Гомсельмаш"
Priority to SU864052071A priority Critical patent/SU1357454A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1357454A1 publication Critical patent/SU1357454A1/en

Links

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве отливок гидроаппаратуры . Цель изобретени  - повыше ние в зкости разрушени  и герметичности . Новый чугун содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, церий один элемент из группы, содержащей барий, кальций, стронций, медь, магний, нитриды алюмини  и железо. Дополнительный ввод в состав чугуна меди, магни , стронци , азота и алюмини  в виде нитридов алюмини  обе спечивает повышение в зкости разрушени  в 1,2-1,3 раза и герметичности в 1,2-1,4 раза, 2 табл. (Л оо СП 4; СП 4The invention relates to metallurgy and can be used in the manufacture of hydraulic equipment castings. The purpose of the invention is to increase the fracture toughness and tightness. New cast iron contains carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, cerium, one element from the group containing barium, calcium, strontium, copper, magnesium, aluminum nitrides and iron. The addition of copper, magnesium, strontium, nitrogen, and aluminum in the form of aluminum nitrides to the composition of the cast iron provides an increase in the fracture toughness of 1.2-1.3 times and a tightness of 1.2-1.4 times, table 2. (L oo SP 4; SP 4

Description

1135745А1135745А

Изобретение относитс  к металлуржThe invention relates to metallurgy

гии, в частности к разработке составов чугуна дл  отливок гидроаппаратуры .hygiene, in particular to the development of cast iron compositions for hydraulic equipment castings.

Цель изобретени  - повышение в зкости разрушени  и герметичности.The purpose of the invention is to increase the viscosity of fracture and tightness.

Выбор граничных пределов содержани  компонентов в чугуне обусловлен следующим.The choice of boundary limits for the content of components in the iron is determined by the following.

Дополнительное легирование чугуна никелем микролегирует, уплотн ет и стабилизирует металлическую основу, снижает пористость и другие литейные пороки отливок, повышает их герметичность и механические свойства чугуна. При концентрации никел  до 0,606 мае Л его микролегирующее вли- . ние на уплотнение матрицы сказываетс  незначительно и герметичность отливок недостаточна , а при увеличении концентрации никел  более 0,28 мас.% повышаетс  интервал кристаллизации чугуна, снижаетс  в зкость разрушени  и увеличиваетс  стоимость литых заготовок.The additional alloying of pig iron with nickel microlegates, compacts and stabilizes the metal base, reduces the porosity and other casting defects of castings, improves their tightness and mechanical properties of cast iron. When the concentration of nickel is up to 0.606 May, L is its microalloying influence. The effect on the compaction of the matrix is insignificant, and the tightness of castings is insufficient, and with an increase in nickel concentration of more than 0.28 wt.

Магний в количестве 0,05-0,12 мае ,% модифицирует, удал ет газы, отбеливает и повышает плотность матрицы, ее однородность и стабильность струк- турц, что способствует повьпиению герметичности отливок дл  деталей гид- роаппаратуры. Уплотнение матрицы при концентрации магни  до 0,05 мас.% недостаточно, а при увеличении со10Magnesium in the amount of 0.05-0.12 May,% modifies, removes gases, whitens and increases the density of the matrix, its homogeneity and the stability of the structure, which contributes to the sealing of the castings for the hydraulic equipment parts. The compaction of the matrix at a concentration of magnesium to 0.05 wt.% Is insufficient, and with an increase in co10

1515

2020

2525

30thirty

Нитриды в количестве 0,08-0,12 мае Д оказывают моднфициру)ощее вли ние, облегчают образонание и рост графитных включений, упрочн ют и измельчают структуру, снижают угар модифицирующих добавок и повышают плотность отливок и сопротивл емость коррозии , измельчают структуру графитной эвтектики, повышаетс  гидроплот- ность, что сказываетс  на увеличении эксплуатационной стойкости. При концентрации нит зидов алюмини  до 0,03 мас.% их вли ние на плотность и эксплуатационную стойкость незначительное , а при концентрации нитридов алюмини  более 0,12 мас.% отмечаетс  их коагул ци  и укрупнение неметаллических включений,увеличиваетс  количество включений, расположенных по границам литых зерен,что снижает плотность, герметичность,пластические и другие механические свойства и их стабильность.Nitrides in the amount of 0.08-0.12 May D have a modifying effect, facilitate the formation and growth of graphite inclusions, strengthen and crush the structure, reduce the waste of modifying additives and increase the density of castings and corrosion resistance, crush the structure of graphite eutectic, hydraulic density increases, which increases the operational durability. When the concentration of aluminum nitrides to 0.03 wt.%, Their effect on the density and operational durability is insignificant, and when the concentration of aluminum nitrides is more than 0.12 wt.%, Their coagulation and coarsening of non-metallic inclusions is observed, the number of inclusions located along the boundaries increases. cast grains, which reduces the density, tightness, plastic and other mechanical properties and their stability.

В чугуне повышена концентраци  основных компонентов (углерода 2, 7 - 3,6 мае Л; марганца 0,4-1,2; кремни  1,0-2,6), исход  из практики производства высокопрочных чугунов, без дополнительной термообработки. Концентраци  хрома (0,03-0,12 нас.%) обеспечивает исключение- отбела в отливках гидроаппаратуры и повьш екие герметичности. Верхний предел кснце}-:- трации хрома (0,12 масД) можно рекодержани  магни  более 0,12 мас,% уве- мендовать дл  толстостенных отлквок..In the pig iron, the concentration of the main components (carbon 2, 7–3.6 May L; manganese 0.4–1.2; silicon 1.0–2.6) is increased, based on the practice of producing high-strength cast irons, without additional heat treatment. The concentration of chromium (0.03-0.12 us.%) Provides an exception - chill in hydraulic equipment castings and higher tightness. The upper limit of the cnc} -: - traction of chromium (0.12 masD) can be re-magnesium with more than 0.12 wt.%, It can be noted for thick-walled castings.

личиваетс  угар магни , снижаютс  литейные свойства и в зкость разрушени  чугуна в отливках.the loss of magnesium is reduced, the casting properties and the fracture toughness of cast iron in castings are reduced.

Введение металла, выбранного из группы, содержащей стронций, барий и кальций,в количестве 0,01-0,08 мас.% оказывает .графитизирующе е вли ние на структуру литого металла, способствует сфероидизации графита и неметаллических включений, снижает газосо™ держание, модифицирует и измельчает матрицу, повьш1ает в зкость разрушени  и пластические свйоства. Содержание -модифицирующих компонентов,вклю- стойкости деталей гидроаппаратуры. включа  церий и металл из группы. Нижний предел концентрации ме,цк содержащей стронций, барий и каль- (0,05 мас.%) прин т от содержани 5The introduction of a metal selected from the group containing strontium, barium and calcium in an amount of 0.01-0.08 wt.% Has a graphitizing effect on the structure of the cast metal, contributes to the spheroidization of graphite and nonmetallic inclusions, reduces gas holding, modifies and crushes the matrix, increases the fracture toughness and plastic properties. The content of modifying components, including the resistance of hydraulic equipment parts. including cerium and metals from the group. The lower limit of the concentration of IU, CC containing strontium, barium and calcium (0.05 wt.%) Is taken from the content of 5

ций, определ ют экспериментально. Нижние пределы их концентрации обеспечивают существенное повьш ение дисперсности и герметичности чугуна, при увеличении концентрации более верхних пределов снижает в зкость разрушени  и пластические свойства,, determined experimentally. The lower limits of their concentration provide a significant increase in the dispersion and tightness of cast iron, while increasing the concentration of more upper limits reduces the fracture viscosity and plastic properties,

00

5five

00

5five

00

Нитриды в количестве 0,08-0,12 мае Д оказывают моднфициру)ощее вли ние, облегчают образонание и рост графитных включений, упрочн ют и измельчают структуру, снижают угар модифицирующих добавок и повышают плотность отливок и сопротивл емость коррозии , измельчают структуру графитной эвтектики, повышаетс  гидроплот- ность, что сказываетс  на увеличении эксплуатационной стойкости. При концентрации нит зидов алюмини  до 0,03 мас.% их вли ние на плотность и эксплуатационную стойкость незначительное , а при концентрации нитридов алюмини  более 0,12 мас.% отмечаетс  их коагул ци  и укрупнение неметаллических включений,увеличиваетс  количество включений, расположенных по границам литых зерен,что снижает плотность, герметичность,пластические и другие механические свойства и их стабильность.Nitrides in the amount of 0.08-0.12 May D have a modifying effect, facilitate the formation and growth of graphite inclusions, strengthen and crush the structure, reduce the waste of modifying additives and increase the density of castings and corrosion resistance, crush the structure of graphite eutectic, hydraulic density increases, which increases the operational durability. When the concentration of aluminum nitrides to 0.03 wt.%, Their effect on the density and operational durability is insignificant, and when the concentration of aluminum nitrides is more than 0.12 wt.%, Their coagulation and coarsening of non-metallic inclusions is observed, the number of inclusions located along the boundaries increases. cast grains, which reduces the density, tightness, plastic and other mechanical properties and their stability.

В чугуне повышена концентраци  основных компонентов (углерода 2, 7 - 3,6 мае Л; марганца 0,4-1,2; кремни  1,0-2,6), исход  из практики производства высокопрочных чугунов, без дополнительной термообработки. Концентраци  хрома (0,03-0,12 нас.%) обеспечивает исключение- отбела в отливках гидроаппаратуры и повьш екие герметичности. Верхний предел кснце}-:- трации хрома (0,12 масД) можно реко мендовать дл  толстостенных отлквок..In the pig iron, the concentration of the main components (carbon 2, 7–3.6 May L; manganese 0.4–1.2; silicon 1.0–2.6) is increased, based on the practice of producing high-strength cast irons, without additional heat treatment. The concentration of chromium (0.03-0.12 us.%) Provides an exception - chill in hydraulic equipment castings and higher tightness. The upper limit of the cnc} -: - traction of chromium (0.12 masD) can be recommended for thick-walled castings.

00

5five

а -при более высокой концентра)дии хро™ ма (более 0,12 мас.%) снижаютс  литейные свойства и в зкость разрушени .a — at a higher concentration of chromium (more than 0.12 wt.%), casting properties and fracture toughness are reduced.

Медь в количестве О,05-0,35 мас.% измельчает структуру, микролегирует металлическую ocHOEiy, способ-- ствует повьш1ени о плотности отливок, упрочнению твердого раствора и повышению в зкости разрушени , предела усталости и сопротивл емости меж- кристаллитной коррозии,, что обеспечивает повышение эксплуатационнойCopper in an amount of 0.05 to 0.35 wt.% Crushes the structure, microlegates the metallic ocHOEiy, helps to increase the density of castings, harden the solid solution and increase the fracture toughness, fatigue limit and resistance to intercrystalline corrosion, that provides increased operational

5555

пр.и котором начр;нает сказыватьс  ее вли ние на структуру матрицы, тпот- ность чугуна в отливках и герметичность . При увеличении концентрации меди более 0,35 мас,% отмечаетс  увеличение ликвг1ции, снижение ударной в зкости и стабильности гидроплотности и структуры чугуна з отливках .Pr.i, which began with its influence on the structure of the matrix, the strength of cast iron in the castings and the tightness. With an increase in the copper concentration of more than 0.35 wt.%, An increase in the liquation, a decrease in the toughness and stability of the hydrodensity and the structure of the iron in castings is noted.

Фосфор в количестве 0,02-0,09 мае. микролегирует матрицу, распредел  сь равномерно по сечению отливок, измен ет природу твердого раствора, снижает пористость отливок, повышает стабильность структуры, повышает жидкотекучесть, увеличивает дисперсность и микротвердость металли- i ecKoft основы, что обеспечивает повышение герметичности. При содержани фосфора до 0,02 мас.% его вли ние на литейные свойства и герметичность сказываетс  недостаточно, а при концентрации фосфора более 0,09 мас. он начинает выдел тьс  в виде сплошной сетки по границам зерен, снижа  стабильность металлической основы и механических свойств, по вл ютс  в отливках трещины.Phosphorus in the amount of 0.02-0.09 May. micro-matrixes, evenly distributed over the cross section of the castings, changes the nature of the solid solution, reduces the porosity of the castings, increases the stability of the structure, increases the fluidity, increases the dispersion and microhardness of the metal - i ecKoft base, which provides increased tightness. When the phosphorus content is up to 0.02 wt.%, Its effect on the casting properties and leaktightness is insufficient, and when the phosphorus concentration is more than 0.09 wt. it begins to precipitate as a solid mesh along the grain boundaries, reducing the stability of the metal base and the mechanical properties that appear in crack castings.

Сера  вл етс  вредной примесью в чугуне, снижающей в зкость разру1ие- ни  и плотность отливок, и .она исключена из состава предлагаемого чугуна .Sulfur is a harmful impurity in cast iron, which reduces the viscosity of corrosion and density of castings, and it is excluded from the composition of the proposed cast iron.

Плавки чугунов провод т в коксогазовых вагранках с перегревом металла до 1450-1470°С и доводкой химичег ского состава в индукционных миксерах . Дл  десульфурации чугуна примен ют известн к и кальцинирован ную техническую соду. В качестве легирующих и модифицирующих присадок используют медь Ml и М2, никель Hi и Н2, сплавы АМСН и ММ2 ч, ферромарганец , ферроцерий и ферросилиций. Сфероидизирующее модифицирование провод т в камерах магнием, а дл  вторичного модифицировани  используют ферросилиций и силикостронций, азотированный сплав АМСН, силикоба- рий кпу. силикокальций, вводимые в разливочные ковши. Коэффициенты усвоени  компонентов в чугуне составл ют ,%: никель 86-89; магний 43-50; нитрид алюмини  78-86; кальций 70 - 78; стронций 66-77; барий 67-73 Разливку чугуна в литейные формы дл  получени  отливок гидропанелей, корпусов распределителей и технологичеMelting of cast irons is carried out in coke-gas cupolas with overheating of the metal to 1450-1470 ° C and fine-tuning of the chemical composition in induction mixers. Limestone and soda ash is used for the desulfurization of cast iron. Copper Ml and M2, nickel Hi and H2, alloys AMCH and MM2 h, ferromanganese, ferrocerium and ferrosilicon are used as alloying and modifying additives. The spheroidizing modification is carried out in the chambers with magnesium, and for the secondary modification, ferrosilicon and silicostrontium, nitrided AMSH alloy, and silicon bribery are used. silicocalcium injected into bottling buckets. The absorption coefficients of the components in the iron are,%: Nickel 86-89; magnesium 43-50; aluminum nitride 78-86; calcium 70 - 78; strontium 66-77; barium 67-73 Casting iron into casting molds to produce castings of hydropanels, distributor cases and technological

00

ских проб производ т при 1400-1410°C. Разливку чугуна в литейные формы про- изводит крановыми открытыми ковшами в течение 3-15 мин после присадки графитизируюш;их добавок.Samples were taken at 1400-1410 ° C. The casting of cast iron into casting molds is performed by crane open buckets within 3–15 min after graphitization is added, and their additives are added.

В табл.1 приведены химические составы известного и предложенного чугуна; в табл.2 - данные о герметичности , в зкости разрушени  и других механических свойствах чугуна.Table 1 shows the chemical compositions of known and proposed cast iron; Table 2 shows the tightness, fracture toughness and other mechanical properties of cast iron.

Как видно из табл.2, предлагаемый чугун обеспечивает повышение в зкости разрушени  (в 1,2-1,3 раза) и герметичности з о ливках (в 1,2-1,4 раза) по сравнению с базовым чугуном и может быть рекомендован дл  корпусных деталей гидроаппаратуры,рабо- в услови х гидравлических давлений,,As can be seen from Table 2, the proposed cast iron provides an increase in fracture toughness (1.2-1.3 times) and tightness of castings (1.2-1.4 times) compared to base iron and can be recommended for body parts of hydraulic equipment, working in conditions of hydraulic pressure,

Claims (1)

Формула изобретеFormula inventions и  and Чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, хром, никель, алюминий , азот, церий, один элемент из группы, содержащей барий, кальций и железо, отличающийс  тем,- что, с целью повьш1ени  в зкости разрушени  и герметичности, он дополнительно содержит медь, магний, группа дополнительно содержит стронций , а алюминий и азот содержатс  в виде нитридов алюмини  при следующем соотношении компонентов,мае,%:Cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, aluminum, nitrogen, cerium, one element from the group containing barium, calcium and iron, characterized in that, in order to increase the fracture toughness and tightness, it additionally contains copper , magnesium, the group additionally contains strontium, and aluminum and nitrogen are contained in the form of aluminum nitrides in the following ratio of components, May,%: 00 5five 00 Углерод Кремний Марганец Хром Никель ЦерийCarbon Silicon Manganese Chrome Nickel Cerium Один элемент из группы,- содержащей барий, кальций и стронций Медь Магний Нитриды алюмини  ЖелезоOne element from the group - containing barium, calcium and strontium Copper Magnesium Aluminum nitride Iron 2,7-3,62.7-3.6 1,0-2,61.0-2.6 0,4-1,20.4-1.2 0,03-0,120.03-0.12 0,06-0,280.06-0.28 0,003-0,050,003-0,05 0,01-0,080.01-0.08 0,05-0,35 0,05-0,120.05-0.35 0.05-0.12 0,03-0,12 Остальное0.03-0.12 Else т а и л и ц fl tt a and l and c fl t 515515 615 660 720615 660 720 600 645 /10 610 720 505 5)0 570600 645/10 610 720 505 5) 0 570 280280 440 510 520 430440 510 520 430 300 510 43.5 515 270 275 380300 510 43.5 515 270 275 380
SU864052071A 1986-04-07 1986-04-07 Cast iron SU1357454A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864052071A SU1357454A1 (en) 1986-04-07 1986-04-07 Cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864052071A SU1357454A1 (en) 1986-04-07 1986-04-07 Cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1357454A1 true SU1357454A1 (en) 1987-12-07

Family

ID=21232013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864052071A SU1357454A1 (en) 1986-04-07 1986-04-07 Cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1357454A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 550454, кл. С 22 С 37/00, 1976. Авторское свидетельство СССР № 985123, кл. С 22 С 37/10, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109957631B (en) Treatment method of high-nickel austenite nodular cast iron melt
US4548643A (en) Corrosion resistant gray cast iron graphite flake alloys
CN111961954A (en) Preparation method of as-cast mixed matrix QT500-14 nodular cast iron
SU1357454A1 (en) Cast iron
SU1691419A1 (en) Cast iron
RU2138576C1 (en) cast iron
RU2715931C1 (en) High-strength cold-resistant cast iron with spherical graphite
SU1446187A1 (en) High-strength gast iron
SU1440947A1 (en) Modifying additive
SU1289905A1 (en) Cast iron
SU655744A1 (en) Casting steel
RU2203344C2 (en) Casting steel
SU1296590A1 (en) Method for inoculating cast iron
SU1296620A1 (en) Briquetted mixture for treating grey cast iron for castings
SU1475964A1 (en) Cast iron
SU1440950A1 (en) Cast iron
SU1321767A1 (en) Cast iron for castings
SU1305191A1 (en) High-strength cast iron
RU2007465C1 (en) Process of production of high-chrome white wear-resistant cast irons
RU1788026C (en) Modifying mixture
SU550454A1 (en) Cast iron
SU1574669A1 (en) Cast iron
SU1654364A1 (en) Cast iron
SU1135791A1 (en) Cast iron
SU971909A1 (en) High-temperature steel